II
sticazione, gli incroci tra varietà colturali per ottenerne di
nuove, l’utilizzo di lieviti per la produzione di pane e birra,
le tecniche di fermentazione per produrre formaggi e yo-
gurt.
Le prime sperimentazioni si basano solo su nozioni
empiriche, prive di basi sperimentali: pur non conoscendo
con precisione le cause di questi cambiamenti si era trovato
il modo di provocarli.
Benché inconsciamente, quindi, l’uomo ha sfruttato
la genetica per la propria convenienza fin dai primi passi
nell’uso razionale della natura. Poi, in seguito alla scoperta
dei fondamenti scientifici della materia, si è delineato sem-
pre con maggiore precisione il progetto di indirizzare
l’evoluzione degli organismi utili verso finalità prefissate.
2
La mutazione è un fenomeno caratteristico di tutti
gli organismi viventi, dalle categorie tassonomiche più
basse, come i virus, fino all’uomo; un cambiamento della
struttura che non fa però perdere la capacità di riproduzione
e quindi può passare da una generazione ad un’altra come
un normale fattore ereditario.
3
2
LORENZONI C., Le piante geneticamente modificate, Il vivente brevettabile, a cura di
Menesini V., Centro stampa dell’università degli studi di Perugia, 1996, 57.
3
CAFORIO G., Brevettabilità del vivente e bioetica, in Interfaccia tra bioetica e diritto, a cu-
ra di Menesini V., Centro stampa dell’università degli studi di Perugia, 1998, 115.
III
Una svolta si è verificata negli ultimi anni: grazie al-
la scoperta dei meccanismi che sovrintendono al controllo
genetico si è potuto intervenire direttamente su tale patri-
monio, è possibile effettuare processi di manipolazione at-
traverso lo spostamento da un organismo vivente ad un al-
tro dei geni contenuti nelle cellule.
Trasferire un gene dal patrimonio informativo di un
organismo in un altro consente di spostare caratteristiche
utili, che si vogliono riprodurre, da un essere vivente ad un
altro, ottenendo organismi più forti, resistenti a certe malat-
tie, ad alcuni virus, o in capaci di sviluppare nuove capaci-
tà.
Le applicazioni dell’ingegneria genetica possono a-
vere dei vantaggi immensi in vari settori – soprattutto in
campo medico - ma possono rivelarsi molto pericolose, in
quanto vengono prodotti e liberati nell’ambiente organismi
viventi nuovi, che in natura non si sarebbero mai potuti e-
volvere ( piante modificate con geni provenienti da specie
diverse o addirittura da animali), e che l’ambiente non è
preparato ad accogliere.
L’ingegneria genetica estende potenzialmente i pote-
ri dell’umanità al di sopra delle forze naturali come nessun
altra tecnologia ha mai fatto nella storia; è stata infranta la
IV
barriera che divide il mondo animale e vegetale; l’uomo
può produrre nuovo materiale vivente oltrepassando i limiti
alla riproduzione imposti dalla natura.
UN Po’ DI STORIA
Tutto cominciò nel 1865, quando il monaco
agostiniano Gregorio Mendel formulò le tre leggi
dell’ereditarietà dei caratteri- legge della dominanza, della
indipendenza e delle coppie dei caratteri.
Le tecniche biotecnilogiche risalgono agli anni
‘30/’40, periodo d’oro della biologia molecolare, in cui
venne formulata la prima teoria del gene.
Un passo fondamentale è stato compiuto nei primi
anni 50, quando venne individuato il DNA come materiale
ereditario dalla struttura a doppia elica, e nel 1964 è stato
scoperto il codice genetico, il modo cioè in cui il messag-
gio contenuto nel DNA viene tradotto in proteine.
L’ingegneria genetica è nata nei primi anni ’70,
quando diviene possibile agire direttamente sul DNA, ta-
gliandolo, spostandolo e riattaccandolo nel modo desidera-
to, come per formare nuove parole dal rimescolamento del-
le lettere dell’alfabeto. Una impresa paragonata per impor-
tanza alla scoperta del fuoco, ad opera di due biologi ame-
V
ricani, S. Cohen e H. Boyer: l’individuazione degli enzimi
di restrizione - forbici naturali in grado di tagliare il DNA
in punti specifici- grazie ai quali si diede inizio alle nume-
rose applicazioni della tecnica del DNA-ricombinante.
Le reazioni del mondo scientifico furono vigorose, si
giunse perfino a sospendere le ricerche, almeno fino al
momento in cui sarebbe stata possibile una stima dei rischi.
Nel 1976 ad Asilomar si svolse la prima conferenza inter-
nazionale sul DNA-ricombinante, che si concluse con la
stesura da parte del National Institute of Health -NIH- di
una serie di norme da rispettare in laboratorio- guidelines-
associate a diversi esperimenti a secondo del grado di peri-
colosità. Si trattava di norme assai restrittive, che divenne-
ro in breve tempo punto di riferimento internazionale; le
recriminazioni degli scienziati , i quali lamentavano ecces-
sive restrizioni imposte dal NIH, furono presto accolte, tut-
te le revisioni furono nel senso di una sempre maggiore
deregulation.
Nel 1980 la Corte suprema degli Stati Uniti sancisce
la brevettabilità di esseri viventi geneticamente modificati.
Nel 1983 fu creata la prima pianta transgenica di tabacco e
presto iniziarono i test all’aperto su piante resistenti a virus,
batteri, insetti.
VI
La ricerca scientifica sugli OGM coinvolge tutti i
settori, da quello medico- preparazione di nuovi farmaci e
mezzi diagnostici- a quello chimico, energetico, fino al set-
tore agroalimentare.
Nel 1986 fu realizzato il vaccino per l’epatite B e i
primi cromosomi artificiali; mentre nel 1987 venne inven-
tato il metodo di trasferimento mirato, per inserire geni in
punti precisi del patrimonio ereditario di un organismo.
L’anno dopo furono brevettati i primi mammiferi transge-
nici, gli ‘onco-mouse’ creati ad Harward.
La scienza corre ormai verso traguardi inimmagina-
bili, attraverso la transgenica si riescono a creare animali in
grado di produrre, nel loro latte o nel sangue, dei farmaci;
vegetali di tutti i tipi che marciscono più lentamente, che
resistono al freddo polare o alla siccità del deserto; animali
‘umanizzati’ in grado di fornire organi vitali trapiantabili
su uomini- xenotrapianti-. Le applicazioni dell’ingegneria
genetica sono praticamente infinite, e nuove prospettive si
sono aperte proprio in questi giorni con la codificazione
completa della mappa del genoma umano, circa trentamila
geni, che permetteranno di giungere a conoscere l’uomo in
maniera perfetta, una sorta di libretto della vita i cui bene-
fici saranno enormi.
VII
Dopo aver clonato il primo animale- la pecora
Dolly- siamo forse ormai ad un passo dalla clonazione del
primo uomo.
1
Capitolo primo
OGM: NOZIONI TECNICHE PRELIMINARI
1. Le mutazioni genetiche
Gli OGM (organismi modificati geneticamente, or-
ganismi) il cui materiale genetico è stato modificato in mo-
do diverso da quanto si verifica in natura mediante incrocio
o con la ricombinazione genetica naturale, organismi nei
quali viene inserito un gene estraneo della stessa specie, o
come spesso accade, di una specie completamente diversa,
al fine di fargli assumere nuove caratteristiche non presenti
nella natura dell’organismo, utilizzando le tecniche proprie
dell’ingegneria genetica, quali quella del Dna-
ricombinante
1
.
Animali, vegetali, batteri il cui corredo genetico è al-
terato per ottenere caratteristiche specifiche di cui questo è,
in natura, sfornito.
1
Il concetto di biotecnologia è molto vasto, e indica l’insieme delle tecniche che utilizzano
organismi viventi (sia microscopici che superiori), o loro parti, per realizzare o trasformare
prodotti, per migliorare le caratteristiche di piante ed animali, per sviluppare altri organismi
destinati ad usi specifici. Talvolta si parla indifferentemente di invenzioni bilogiche o in-
venzioni biotecnologiche; i due termini hanno in pratica l9o stesso significato. Così in
GHIDINI G. HASSAN S., Brevetti e biotecnologie, Contratto e Impresa, Cedam, Padova,
1989, 1136.
2
E’ opportuno distinguere la manipolazione genetica
dalla clonazione: attraverso quest’ultima si possono ottene-
re esseri che hanno lo stesso patrimonio genetico, esseri,
quindi, identici il cui DNA non è alterato ma riprodotto fe-
delmente come in una fotocopia.
2. Tecniche per l’inserimento di geni estranei
L’esistenza di diverse tecniche, mediante le quali un
frammento di DNA può essere inserito nelle cellule di un
altro organismo, espande continuamente il panorama delle
specie assoggettabili alla trasformazione genetica.
L’immediata integrazione di un gene desiderato in
un genoma (completo set di geni di un organismo) che ne è
privo rappresenta un’ipotesi affascinante; diviene così at-
tuabile in un solo passo un processo che, tradizionalmente,
richiederebbe numerose generazioni e ripetuti interventi
dell’uomo. Ulteriore interesse deriva dalla possibilità che il
gene trasferito provenga da una specie filogeneticamente
lontana, con la quale sarebbe impossibile lo scambio di
3
DNA attraverso le tecniche proprie delle biotecnologie tra-
dizionali
2
.
Appare evidente l’intento di allontanarsi – nelle ope-
razioni e nei risultati- da quanto immediatamente disponi-
bile in natura, raggiungendo risultati assolutamente impen-
sabili, che infrangono la barriera animale-vegetale, allo
scopo di soddisfare, in tempi brevi e nel miglior modo pos-
sibile, i diversi bisogni della società.
La tecnica principale è quella del DNA ricombinan-
te, che consiste nella manipolazione del patrimonio geneti-
co di una cellula mediante l’unione di tratti di DNA prove-
nienti da cellule differenti dello stesso organismo o di or-
ganismi diversi: con un enzima di restrizione si taglia una
molecola di DNA e la si preleva dall’organismo donatore –
ad es. un pesce artico-; dal DNA prelevato si separa il gene
o la sequenza di geni che interessa utilizzando la stessa
forbice –ad es. il gene che permette al pesce di resistere al
freddo-; si usa la stessa forbice per tagliare il frammento di
DNA di un batterio, e si uniscono le due estremità, che so-
no perfettamente complementari in quanto tagliate con lo
stesso enzima; si ottiene così un DNA ibrido (batterio-
pesce) che viene inserito, con diverse procedure,
2
LORENZONI C., Le piante geneticamente modificate, Il vivente brevettabile, a cura di
4
nell’organismo ricevente (es. fragola) che inizia a duplicare
il plasmide producendo copie identiche: si otterrà, così, una
fragola resistente al freddo grazie all’inserimento del gene
del pesce artico.
I metodi per inserire il DNA nell’organismo riceven-
te sono diversi:
Le tecniche di modificazione genetica comprendono
tra l'altro:
1) tecniche di ricombinazione dell'acido nucleico che com-
portano la formazione di nuove combinazioni di materiale
genetico mediante inserimento in un virus, un plasmide
batterico o qualsiasi altro vettore, di molecole di acido nu-
cleico prodotte con qualsiasi mezzo all'esterno di un orga-
nismo, nonché la loro incorporazione in un organismo ospi-
te nel quale non compaiono per natura, ma nel quale pos-
sono replicarsi in maniera continua;
2) tecniche che comportano l'introduzione diretta in un or-
ganismo di materiale ereditabile preparato al suo esterno,
tra cui la microiniezione, la macroiniezione e il microin-
capsulamento;
3) fusione cellulare (inclusa la fusione di protoplasti) o tec-
niche di ibridazione per la costruzione di cellule vive, che
Menesini V., Centro stampa dell’università degli studi di Perugia, 1996, 57.
5
presentano nuove combinazioni di materiale genetico ere-
ditabile, mediante la fusione di due o più cellule, utilizzan-
do metodi non naturali
3
.
La tecnica descritta è apparentemente semplice, la
realtà è notevolmente più complessa; infatti, il trasferimen-
to di singoli geni, avviene con facilità quando si tratta di
batteri, per la loro naturale capacità di scambiarsi materiale
genetico, anche se appartenenti a specie diverse, ma si
complica notevolmente per animali e piante. Questi organi-
smi superiori sono sistemi complessi caratterizzati da una
stretta interrelazione tra le varie parti che li compongono,
quindi una modificazione che interviene su una delle parti,
induce modifiche a catena sulle altre in maniera difficil-
mente prevedibile
4
.
L’introduzione di un frammento di DNA in un batte-
rio determina pochi effetti non previsti può modificare pro-
fondamente l’assetto biologico di un organismo superiore e
determina modificazioni anche in altri organismi presenti
nell’ambiente in cui sono inseriti.
5
3
Direttiva 2001/18/Ce, allegato IA.
4
Il brevetto T 356/93 e la domanda di brevetto europeo 0429093 rivelano come la modifica
di una varietà vegetale di partenza tramite la tecnica del DNA ricombinante è stabile e non
porta a cambiamenti indesiderati del genotipo della pianta. Così SGARBI R., Sulla brevet-
tabilità delle piante transgeniche, Dir. Ind., 1999, II, 109.
5
DOMINICI M., Biotecnologie, pesticidi, biologico, 1000lire stampa alternativa, 1999, 26.
6
Per capire se la mutazione è avvenuta, sono utilizzati
dei marcatori (markers), al gene estraneo, che è inserito in
una cellula, si aggiunge anche un successivo gene che,
generalmente codifica per la resistenza ad un antibiotico: la
cellula manipolata sarà l’unica a resistere all’antibiotico
che distruggerà tutte le altre cellule. Visto i rischi che com-
portano questi markers (di cui si dirà di seguito) si stanno
sperimentando marcatori di tipo diverso, che dovranno es-
sere pronti entro il 2004, termine ultimo fissato dalla Co-
munità Europea.
3. Campi d’impiego della transgenetica
L’ambito delle applicazioni attuali o potenziali delle
tecniche di DNA ricombinante è molto vasto ed eterogene-
o, e comprende realizzazioni che hanno ad oggetto l’uomo,
ad esempio per correggere difetti genetici, gli animali e le
piante, per ottenere nuove specie o varietà oppure per mi-
gliorare determinate caratteristiche di una specie o varietà,
oppure, ancora, per motivi di ricerca scientifica, ed i mi-
crorganismi, per renderli idonei alle più varie utilizzazioni,
ad esempio in agricoltura, nel disinquinamento,
7
nell’industria alimentare o in quella farmaceutica per la
produzione di proteine.
La diffusione degli OGM coinvolge, dunque, tutti i
settori, da quello medico a quello chimico, ecologico, fino
a quello agroalimentare. Un quadro veloce dei principali
prodotti della transgenetica è utile per una visione com-
plessiva del problema.
Le specificità che ognuno di questi campi di appli-
cazione presenta fanno si che in essi i problemi che sorgo-
no a proposito della possibilità di brevettazione e
dell’estensione della tutela siano, almeno parzialmente,
differenti, divenendo sempre più complessi ed articolati
man mano che si sale nella scala biologica dai microrgani-
smi all’uomo
6
.
4. Animali transgenici
I principali scopi che s’intendono raggiungere attra-
verso la manipolazione degli animali sono legati ad una
maggiore produttività, alla produzione di sostanze terapeu-
tiche nel latte o nel sangue, agli xenotrapianti e al campo
della ricerca.
8
Il primo animale transgenico è stato prodotto nel
1981, un ratto in grado di raggiungere dimensioni notevoli,
però sterile e con gravi problemi deambulatori e digestivi.
Tutte le ricerche si sono rivolte verso una maggiore crescita
e produttività: maiali ibridati con geni umani per stimolare
gli ormoni della crescita animali, quindi, in grado di cresce-
re di più della specie naturale e più velocemente. La stessa
cosa è stata fatta con polli, pesci, tacchini e galline da uova
super nutrienti. In Giappone sono state realizzate api tran-
sgeniche che non pungono e producono più miele.
- Settore farmacologico.
Il settore che ha destato più interesse è stato sicura-
mente quello farmacologico, si è cercato, infatti, di mani-
polare geneticamente bovini per ottenerne una specie che
producesse latte senza lattosio per persone con intolleranza
al latte vaccino; vitelli, la più famosa è Rosie, ideata per
produrre latte contenente Alfa-lactalbumina (proteina uma-
na che fornisce gli amminoacidi essenziali per utilizzare
questo latte come surrogato di quello materno nella alimen-
tazione dei neonati prematuri).
6
LEONINI F., Tecniche di dna ricombinante e tutela brevettuale, I nuovi brevetti, a cura di
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